⑤阻力臂:从支点到阻力作用线的距离。用字母L2表示。
3.确定力臂的方法:一定,指确定支点;二画,指沿力的方向画一条直线即力的作用线;三引,指由支点向力的作用线引垂线,一般用虚线表示;四标,指从支点到垂足之间线段的长就是力臂,分别用L1或L2标出。
4.力臂有时在杠杆本身上,有时在杠杆之外。如果力的作用线经过支点则力臂为0(这种力对杠杆转动没有任何影响)。 4. 研究杠杆的平衡条件:
(1)杠杆平衡是指杠杆静止或匀速转动。不要以为杠杆只有处于水平状态才算平衡,其实在倾斜状态,杠杆只要静止或匀速转动就算平衡。不过人们通常让杠杆在水平位置平衡,是因为这样做力臂恰好在杠杆上,方便测量。
(2)实验前:应调节杠杆两端的螺母,使杠杆在水平位置平衡。
(3)结论:杠杆的平衡条件(或杠杆原理)是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。写成公式F1L1=F2L2 也可写成:F1 / F2=L2 / L1
解决杠杆平衡时动力最小问题:此类问题中阻力×阻力臂为一定值,要使动力最小,必须使动力臂最大,要使动力臂最大需要做到①在杠杆上找一点,使这点到支点的距离最远,将这两点连线;②动力方向应该是过该点且和该连线垂直的方向。
5.三种杠杆的特点:
名称 省力 杠杆 费力 杠杆 等臂 杠杆 五、滑轮 1.滑轮其实就是可旋转的杠杆,分为定滑轮和动滑轮。
2.定滑轮:实质是等臂杠杆,使用定滑轮不能省力但是能改变力的方向。 3.动滑轮:①定义:和重物一起移动的滑轮。(可上下移动,也可左右移动) ②实质是:动力臂为阻力臂2倍的省力杠杆。
③特点:使用动滑轮能省一半的力,但不能改变动力的方向。 4.滑轮组
①定义:定滑轮、动滑轮组合成滑轮组。
②特点:使用滑轮组既能省力又能改变动力的方向。
③处理滑轮组的问题,关键在于确定承担重物和动滑轮总重的绳子的段数n(只要与动滑轮牵连的绳子都算),在不考虑各种摩擦和绳重时,绳端的拉力F?轮的重,则绳端的拉力F?G物nG物+G动n结 构 特 征 动力臂>阻力臂 特 点 省力、 费距离 费力、 省距离 不省力 不费力 应用举例 撬棒、铡刀、动滑轮、轮轴、羊角锤、钳子、手推车、花枝剪刀 筷子、镊子、铁锹、缝纫机踏板、起重臂、人的前臂、理发和裁衣的剪刀、钓鱼杆 天平,定滑轮 动力臂<阻力臂 动力臂=阻力臂 ;如果也不考虑动滑。还要知道绳端移动的距离是物体移动距离的n倍。
5.在绕滑轮组时,先要确定n的大小,一是根据n?G物?G动F (当计算值是小数时,n取大
于此小数的最小整数)确定n;二是根据n=s/h确定n;再根据“奇动(n为奇数先从动滑轮上结线)偶定(n为偶数先从定滑轮上结线)”的原则绕线。